CN1542041A - 可控全降解双轴取向聚丙烯制品 - Google Patents

Abstract

本发明涉及可控全降解双轴取向聚丙烯(BOPP)制品、控制BOPP制品降解的方法以及它们的生产方法。该可控全降解BOPP制品包含聚丙烯材料和降解助剂。该BOPP制品的降解取决于该BOPP制品中所含降解助剂的预定量。该BOPP制品的降解通过光、紫外光、热条件或其组合引发。优选地，该BOPP制品的降解包括包含微生物活动的生物降解阶段。该可控全降解BOPP制品具有与常规BOPP制品基本上相同的性质并且降解成无害组分。

Description

可控全降解双轴取向聚丙烯制品

技术领域

一般而言，本发明涉及可控全降解双轴取向聚丙烯(“BOPP”)制品，控制BOPP制品降解的方法和制备这些制品的方法。

背景技术

常规的双轴取向聚丙烯(“BOPP”)制品，特别是BOPP膜，由于它们有利的性质而被广泛地用于许多应用。这些性质包括良好的阻气性、高拉伸强度、优异的光学性质、高的性能与重量比以及约0.91g/cm³的低密度。BOPP膜还可以被印刷或层压。这些有利的性质使BOPP制品适合于多种应用，包括食品和消费品的柔性包装、胶带、花的包装纸、香烟盒的包装纸等等。

因此，每年生产大量的BOPP制品。相似地，每年也丢弃大量的BOPP制品。由于可应用的循环利用方法不利的经济利益，大多数BOPP制品很少被循环利用。因此，大部分丢弃的BOPP制品在填埋场终结或者被焚烧。

但是，常规的BOPP制品具有非常低的降解速度。因此，丢弃的BOPP制品每年增加数百万吨废弃物填埋在填埋场中，这些废弃物将花费很长的时间来降解或分解。这种慢的降解速度会影响这种处理方法的可持续性和环境影响，特别是在那些只有有限的自由空间来用于新填埋场的区域中。

因此，需要生产基本上保留了常规BOPP制品的有利性质，但是在一定时间后或者先决条件得到满足而降解的可降解BOPP制品。优选地，当暴露于典型的处理条件时，这种可降解BOPP制品具有比常规BOPP制品快很多的分解速度。如果这种制品的降解速度是可控的，这将也是可取的。

因此，本发明的目的是提供满足下面一个或多个目的的可降解BOPP制品：

·在该制品的可使用期间具有与常规BOPP制品基本上相同的性质；

·当暴露于典型的处理条件时具有更快的降解速度；

·降解成无害的组分；

·该BOPP制品的降解特征可以控制。

术语“降解速度”指可控全降解BOPP制品的物理性质降解的速度。

术语“可控全降解BOPP制品”或者“可控全降解BOPP膜”指这样的BOPP制品或膜，其降解速度取决于该BOPP制品或膜中降解添加剂，通常是降解助剂的含量，从而降解速度可以通过向该BOPP制品中添加预定量的降解助剂来确定。

术语“诱导期”指可控全降解BOPP制品保持基本上不变的物理性质的时间段。诱导期相应于可控全降解BOPP制品的可使用期限。一旦该BOPP制品基本上开始降解，诱导期即结束。

术语“降解期”指可控全降解BOPP制品降解的时间段。在降解期中，该BOPP制品的物理性质变差。

术语“全降解”指至少60％的制品，如BOPP膜已经降解。

术语“聚丙烯材料”指所有形式的聚丙烯、单独或与其它材料的组合，包括聚丙烯均聚物、聚丙烯共聚物、聚丙烯三元共聚物或其混合物。

发明内容

根据本发明的一个方面，提供了一种包含聚丙烯材料和降解助剂的可控全降解双轴取向聚丙烯(BOPP)制品，其中该BOPP制品的降解取决于该BOPP制品中所含降解助剂的预定量。

根据本发明的另一个方面，提供了一种制备可控全降解双轴取向聚丙烯(BOPP)制品的方法，所述方法包括形成包含聚丙烯材料与预定量降解助剂的混合物的步骤、使该混合物形成层并在双轴方向上定向该层的步骤，从而产生具有取决于混合物中所含降解助剂预定量的降解特征的BOPP制品。

优选地，使用挤压和浇铸方法来使混合物形成层。

根据本发明的另一个方面，提供了一种控制包含聚丙烯材料与降解助剂的双轴取向聚丙烯(BOPP)制品降解的方法，所述方法包括在该BOPP制品中添加预定量降解助剂的步骤。

通常，该BOPP制品的降解由于先决条件得到满足而被引发。通常，该先决条件是将该BOPP制品暴露于光、紫外光、热条件或其组合的结果。但是，降解也可以在一旦该制品生产后特定的时间过去后即被引发。

通常，该BOPP制品的降解包括两个阶段。阶段A是诱导期，在诱导期中该BOPP制品基本上保留不变的物理性质。阶段B是降解期，在降解期中该BOPP制品降解。

通常，该BOPP制品的降解期(阶段B)包括两个阶段。在阶段1中，通过光、热或其组合引发降解。在阶段2中，生物降解过程进一步将该BOPP制品转化成二氧化碳和水。优选地，生物降解过程包括微生物活动。

优选地，60％以上的该BOPP膜在降解期的阶段1被降解，或者在降解期的阶段2被转化成二氧化碳和水，或者两者的组合。

优选地，该可控全降解BOPP制品在诱导期中具有基本上与常规BOPP制品相同的物理性质。

通常，预定量的降解助剂改变诱导期和/或降解期的特征。该BOPP制品中所含降解助剂的量改变诱导期时间的长度。降解助剂的量还改变降解期中该可控全降解BOPP膜的降解速度。通常，诱导期的长度和降解期中该BOPP制品的降解速度还取决于该BOPP制品所暴露于的温度和紫外光。通常，紫外光可以来源于日光或任何适当的紫外光源。

通常，该BOPP制品中包含0.1-15重量％的降解助剂。优选为0.2-5重量％。更优选为0.2-2重量％。优选地，该降解助剂是触发降解过程的活性成分络合物。

通常，该降解助剂包含过渡金属盐络合物。优选地，该过渡金属盐络合物含有或包含钴、铁、镍、锌，或其组合。

通常，该BOPP制品中包含其它添加剂，该添加剂选自防静电添加剂、防粘连添加剂、滑爽添加剂或其组合。

通常，向表层中添加原材料总重量的0.5-3重量％，优选1.0-2.5重量％并且最优选1.5-2重量％的防粘连添加剂。

通常，向芯层中添加原材料总重量的0.5-3重量％，优选1.0-2.5重量％并且最优选1.5-2重量％的防静电添加剂。

通常，向表层和/或芯层中添加0.2-3重量％的滑爽添加剂。

通常，本发明中使用的聚丙烯材料包括丙烯的均聚物、丙烯与乙烯或丁烯的共聚物、丙烯与乙烯及丁烯的三元共聚物，或它们的混合物。

优选地，本发明的可控全降解BOPP制品是膜。更优选地，本发明的BOPP制品是BOPP膜。

优选地，该膜是单层膜或多层膜。进一步更优选地，该膜包括三层，它们是两个“表”层包封内部“芯”层。三层的每层可以具有相同或不同的组成。三层的每层可以具有相同或不同的厚度。优选地，该表层与该芯层一起被共挤压。

优选地，该表层和该芯层都从经历挤压和浇铸的聚丙烯树脂和降解助剂的混合物来生产。优选地，该芯层和该表层被同时挤压和浇铸，从而形成3层结构的浇铸膜。然后，将这种浇铸膜在双轴方向上定向。

发明内容

下面的说明涉及本发明优选的BOPP膜实施方案。

膜

常规的BOPP膜通常包括单层或多层结构。本发明的可控全降解BOPP膜优选地包括图1所示的三层结构。该膜的两个外部“表”层(1)包封内部的“芯”层(2)。表层(1)在芯层(2)的每面提供。该层可以与芯层相同，但是优选与之不同。两个表层可以是相同或不同的厚度。该表层优选与该芯层共挤压。

在本发明的优选实施方案中，该芯层(2)包含聚丙烯树脂、诸如防静电剂、滑爽添加剂或其组合的添加剂，以及降解助剂。表层(1)包括聚丙烯树脂、诸如防粘连剂、滑爽添加剂或其组合的添加剂，以及降解助剂。

配方

本发明的可控全降解BOPP膜的配方可以与大多数常规的BOPP膜一致，同时添加降解助剂来产生可降解性质。

因此，本发明的可控全降解BOPP膜的各层的典型配方是：

表层：聚丙烯材料+降解助剂+防粘连剂

芯层：聚丙烯材料+降解助剂+防静电剂

一种适当的防粘连剂是氧化硅基、有机基、硅酸盐、聚甲基丙烯酸甲酯基，例如购自A.Schulman Plastics N.V.或Ampacet的Polybatch ABPP05和Hoblock 5 MB。

一种适当的防静电剂是一硬脂酸甘油酯(GMS)、高分子量的乙氧基化胺(HMW ET胺)、乙氧基化胺(ET胺)，或者GMS与HMW ET胺/ET胺的组合，例如购自A.Schulman Plastics N.V.的PolybatchASPA2485和Polybatch FASPS2950。

还可以向表层和/或芯层配方中添加滑爽添加剂。一种适当的滑爽添加剂是Erucamide、HMW酰胺、HMW ET胺、饱和酰胺，例如购自Ampacet和A.Schulman Plastics N.V.的Skislip 6、PolybatchFASPS2950。

优选地，降解助剂是钴基降解助剂。在本发明的优选实施方案中，降解助剂选自可从Willow Ridge Plastics Inc.，Kentucky，USA获得的可降解添加剂PDQ-H，或者可从Environmental Plastics Inc，Vancouver，Canada获得的DCP920。

优选地，向芯层和/或表层添加原材料总重量0.2-2％的降解助剂。添加的预定量取决于于所需的诱导期长度。

诱导期长度取决于具体的膜应用。举例来说，膜应用于印刷或未印刷花包装纸、侧封袋、烟草盒包装膜，或者稻草包装时，由于膜在每个应用中将经历的条件(热、光等)不同而具有不同的所需诱导期。降解

本发明的可控全降解BOPP膜的降解在诱导期后开始，诱导期相应于BOPP膜的可使用期限。这如图2所示。标作“A”的第一阶段是诱导期。标作“B”的第二阶段是降解期。在这种表示下，记录诱导期和降解期之间膜性质的对比。在诱导期中，BOPP膜的物理性质保持基本上与常规的BOPP膜相同。一旦诱导期结束，该可控全降解BOPP膜的膜性质快速消失。此后，在降解期中发生膜的降解。

诱导期的长度取决于加入BOPP膜原材料混合物中的降解助剂的量。举例来说，已经发现总重1重量％的降解助剂添加实现室温(25-30℃)下1年的诱导期。

没有限制于该理论，认为降解助剂生成自由攻击聚合物链并与之形成分子键，从而引起聚合物长链断裂成小片段的自由基。这降低该BOPP膜的分子量和耐用性。BOPP膜中降解助剂的量越大，产生的自由基越多，聚合物长链越快地断裂成小片段。最终，这些自由基将分子的大小降低至适合微生物消耗的大小。

因此，优选降解过程包括生物降解阶段。在生物降解阶段中，小片段被微生物转化成二氧化碳和水。适当的微生物能通过呼吸过程将小分子转化成水和二氧化碳。适当的微生物可以在土壤和水中发现，例如细菌、藻类、真菌等。

诱导期的长度还随着贮存温度而变化。图3显示本发明的可控全降解BOPP膜的诱导期怎样随着温度而变化，所述膜含有原材料总重量1重量％的降解助剂。因此，图3显示对于高温而言，诱导期短很多。因此，如果将可控全降解BOPP膜放在填埋场或者温度高于自然环境典型温度(15-30℃)的堆肥条件下，本发明的可控全降解BOPP膜可能比放在自然环境中的相似可控全降解BOPP膜更快地降解。

本发明的可控全降解BOPP膜的降解性质取决于加到组分芯和表层原材料组分中的降解助剂的量，以及贮存条件。降解速度取决于该可控全降解BOPP膜中降解助剂的量和该可控全降解BOPP膜所暴露于的温度、光或其组合。

本发明的可控全降解BOPP膜的降解通过光，特别是紫外光、热或其组合来引发。在该点上，本发明的可控全降解BOPP膜的降解期开始。引发降解的适当热条件和/或紫外光在自然环境和堆肥环境中存在。

因此，包括诱导期的长度和降解期中的降解速度的降解过程取决于可控全降解BOPP膜的贮存条件。

另外，降解过程受诸如印刷、热封、侧封等过程的影响。生产过程

生产BOPP膜，特别是多层双轴取向的膜可以通过几种本领域技术人员公知的不同方法来实现。两种这样的方法是吹制法(Blowingprocess)和拉幅法(tenter process)。

一般而言，本发明的可控全降解BOPP膜如下生产：形成聚丙烯树脂、降解助剂和添加剂(表层和芯层)的混合物、挤压并浇铸该混合物形成三层膜，将这三层结构在双轴方向上定向，从而生产出三层可控全降解BOPP膜。

双轴定向可以顺序或同时进行。在本发明的该实施方案中，通过共挤压并且一起双轴定向而将表层提供到芯层上。

一种生产本发明的可控全降解BOPP膜的优选方法按照“Stentaprocess”的方法步骤进行，该方法包括下列方法步骤：

a)在混合装置中预混合如前段描述的原材料配方。

b)然后，将混合的材料加入挤压装置中。挤压机熔化该混合物并且挤压所得的混合物通过T型模具至冷却辊上。挤压机和T型模具的温度条件随着混合材料的组分、MFI(熔融流动指数)、结晶度、粘度、添加剂和生产线速度(缠绕速度)而变化，但是通常将其设置在210℃到280℃之间，优选在230℃到250℃之间。通常，至少使用两台挤压机来单独熔化表层和芯层的混合材料并且将它们共挤压通过T型模具。

c)将熔融的材料通过冷却辊系统骤冷，形成连续的浇铸膜。冷却辊系统的冷却温度通常设置在15℃到40℃之间，优选在20℃到30℃之间，该温度可以根据浇铸膜的厚度和生产线的速度来调节。

d)使用一系列预热温度的辊或区域，使浇铸膜预热到120℃到150℃的温度(确切度取决于膜的厚度和生产线的速度)，并且在一个或多个拉伸或牵拉区域中拉伸，从而在MDO(机器方向取向)上实现所需的性质。

e)然后，将该膜在高于预热区3℃到10℃的温度下退火。

f)然后，使用一个或多个预热温度阶段或区域，为了反方向拉伸，将在机器方向上定向的膜预热至150℃到190℃的温度，并且使用一个或多个拉伸或牵拉区域在TDO(反方向取向)上拉伸，从而在相反方向上实现所需的性质。膜被设定在高于预热温度5℃以下到10℃的温度，这取决于生产线速度和膜厚度。

g)在TDO之后，使用空气吹淋室冷却膜。

h)然后，电晕处理冷却的膜。该处理改善膜对于印刷、粘合和层压应用而言的表面张力。电晕处理通过使用高频放电装置在10-14kV，优选11-12kV下进行，电压取决于生产线的速度。

i)然后，将经电晕处理的膜缠绕成大卷。

j)然后将该大卷根据最终用户的需求转化成小的卷。

附图说明

现在将参照附图说明本发明的特征，其中：

图1是表示本发明的优选实施方案的三层结构的示意图。

图2是表示作为时间函数的本发明的制品的物理性质在诱导期和降解期中的显著差异的示意图。

图3是显示本发明的可控全降解BOPP膜的诱导期随温度变化的图。

图4是比较当填埋在填埋场2米深处时本发明的可控全降解BOPP膜与常规BOPP膜对时间的拉伸强度(N/m²)和伸长率(％)性质，从而阐述本发明的增强降解的图。

图5a是比较当暴露于热时本发明的可控全降解BOPP膜与常规BOPP膜对时间的拉伸强度(N/m²)和伸长率(％)性质，从而阐述本发明的增强降解的图。

图5b是比较当暴露于热时本发明的可控全降解BOPP膜与常规BOPP膜对时间的熔融流动指数(g/10min)性质，从而阐述本发明的增强降解的图。

图6是比较当暴露于UV辐射时本发明的可控全降解BOPP膜与常规BOPP膜对时间的拉伸强度(psi)性质，从而阐述本发明的增强降解的图。

图7是比较当暴露于自然光和室外条件时三种不同配方的本发明的可控全降解BOPP膜与常规BOPP膜对时间的伸长率(％)性质，从而阐述具有更高降解助剂含量的本发明的更高降解特征的图。

实施例

现在通过下面的非限制性实施例来阐述本发明的特征。

实施例1-本发明的可控降解BOPP膜的典型配方

下面是用来生产30微米厚可控降解BOPP膜的配方实例。表示为挤压机A和挤压机B的两个挤压机被用来单独挤压芯层和表层的混合材料。挤压机A被用来挤压膜芯层的熔融聚合物。挤压机A包含两个室：放置添加剂的添加剂室和放置大量聚丙烯树脂的储仓。

BOPP膜在该过程中制备，使表层包含11.12％的膜厚度。使用挤压机A来挤压膜芯层的熔融聚合物。芯层包含88.88％的膜厚度。

挤压机A中的配方

添加剂室：其中总混合物包含5％的挤压机A中的全配方：

PP均聚物(TITANPRO PM383)             1.0千克

防静电添加剂(Polybatch ASPA2485)     1.0千克

降解助剂(PDQ-H)                      0.5千克

储仓：其中总混合物包含95％的挤压机A中的全配方：

PP均聚物(TITANPRO PM383)             47.5千克

挤压机B中的配方

PP均聚物(TITANPRO PM383)             100千克

防粘连添加剂(HOBLOCK 5)              2.2千克

降解助剂(PDQ-H)                      1.0千克

(PP＝聚丙烯树脂)

实施例2-生产本发明的可控全降解BOPP膜的典型方法条件

下面的温度表示在使用实施例1的原材料配方制备本发明的可控全降解BOPP膜的不同阶段中使用的温度。

该方法包括两个用来单独挤压表层和芯层的挤压机。此后，三层结构通过在T型模具中三层共挤压来实现。

在双轴方向上定向层的取向过程在MDO方向上具有3个预热阶段、2个牵拉阶段和1个退火阶段，并且在TDO方向上具有2个预热阶段、3个牵拉阶段和2个加热凝结阶段。

熔化温度-表层：245℃

         芯层：240℃

模具温度(区域1到5)-240℃

MDO温度-预热区1：138℃

        预热区2：139℃

        预热区3：140℃

        牵拉区1：130℃

        牵拉区2：142℃

        退火区1：147℃

TDO温度-预热区1：174℃

        预热区2：174℃

        牵拉区1：164℃

        牵拉区2：164℃

        牵拉区3：164℃

        加热凝结区1：173℃

        加热凝结区2：173℃

实施例3-本发明的可控全降解BOPP膜与常规BOPP膜物理性质 的比较

下面的表格比较了诱导期中本发明的可控全降解BOPP膜的物理性质与常规BOPP膜的物理性质。除了可控全降解BOPP膜具有原材料总重量1重量％的降解助剂被添加到原材料配方中以外，两种BOPP膜具有相同的基本配方。

性质	单位	可降解BOPP	常规BOPP
				拉伸强度    MDTD	N/mm2	142	131
N/mm2	271	261
			伸长率      MDTD		％	147	171
％	51	56
				弹性模量    MDTD	N/mm2	1412	1525
N/mm2	2604	2702
			热收缩      MDTD		％	3.7	2.0
％	2.0	0.3
				摩擦系数    o-o(动力学)    i-oi-i	-	0.44/0.39	0.43/0.40
-	0.46/0.41	0.45/0.36
			-		0.48/0.42	0.44/0.38
抗静电性质  io	％	3					4
			％
	浊度	％				1.3	1.3
光泽        io			％	91.1	92.2
	％
			润湿张力    io	达因/cm	42		42
达因/cm
				厚度	μm	30.2	30.6
μm	0.28	0.29
			μm		1.6	1.6

从表中所列的结果可以看出，诱导期中本发明的可控全降解BOPP膜的物理性质基本上与常规BOPP膜的物理性质相同。

实施例4-当BOPP膜被填埋在填埋场中时膜性质的变化

常规BOPP膜和具有原材料总重量1重量％降解助剂的本发明的可控全降解BOPP膜被填埋在填埋场中2米深处250天。在试验期间对每种BOPP膜采样，并进行标准的拉伸强度和伸长率试验(ASTMD882)。

图4显示每种BOPP膜的拉伸强度(N/m²)和伸长率(％)对时间的变化。可控全降解BOPP膜的结果以菱形块和方块标记表示，而常规BOPP膜的结果以十字和三角标记表示。

试验结果表明，在170天后，在可控全降解BOPP膜中可见显著的降解。对于常规BOPP膜而言，在记录时间内基本上没有发现降解。

常规BOPP膜和可控全降解BOPP膜物理性质在170天后的显著差异清楚地表明，一旦降解被引发，本发明即具有增强的降解性质。另外，它表明，填埋场中的条件足以引发本发明的降解。

实施例5-当BOPP膜接受热暴露时膜性质的变化

将常规BOPP膜和具有原材料总重量1重量％降解助剂的本发明的可控全降解BOPP膜在常规炉中暴露于50℃的温度，持续50天。在试验期间对每种BOPP膜采样，并进行标准的拉伸强度和伸长率试验(ASTM D882)以及MFI(熔融流动指数)试验(ASTM D1238)。

图5(a)显示每种BOPP膜拉伸强度(N/m²)和伸长率(％)随时间的变化。可控全降解BOPP膜的结果以菱形块和方块标记表示，而常规BOPP膜的结果以十字和三角标记表示。

图5(b)显示每种BOPP膜的熔融流动指数(g/10min)随时间的变化。可控全降解BOPP膜的结果以菱形块标记表示，而常规BOPP膜的结果以方块标记表示。

试验结果表明，在40天后可控全降解BOPP膜中可见显著的降解。对于常规BOPP膜而言，在记录时间内基本上没有发现降解。

常规BOPP膜和可控全降解BOPP膜物理性质在40天后的显著差异清楚地表明，一旦降解被引发，本发明即具有增强的降解性质。在这种情况下，降解基本上通过BOPP膜所暴露于的温度条件引发。

实施例6-当BOPP膜暴露于UV下时膜性质的变化

将常规BOPP膜和具有原材料总重量1重量％降解助剂的本发明的可控全降解BOPP膜暴露于UV，持续84小时，其中60℃ UV/50％凝结，以4小时光照、4小时凝结循环(如ASTM D 5208-91所要求)。在试验期间对每种BOPP膜采样，并进行标准的拉伸试验(根据ASTMD3826-91)。

图6显示每种BOPP膜拉伸强度(psi)对时间的变化。可控全降解BOPP膜的结果以菱形块标记表示，而常规BOPP膜的结果以方块标记表示。

试验结果表明，可控全降解BOPP膜中几乎立即可见明显的降解，记录20小时后性质显著降解。对于常规BOPP膜而言，在记录时间内基本上没有发现降解。

常规BOPP膜和可控全降解BOPP膜物理性质在20小时后的显著差异清楚地表明，一旦降解被引发，本发明即具有增强的降解性质。此外，它还表明暴露于UV光是引发本发明的降解的有效方法。

实施例7-当BOPP膜暴露于马来西亚的自然光和室外条件(约140 kly/年)时膜性质的变化

将常规BOPP膜和三个本发明的可控全降解BOPP膜暴露于马来西亚的自然日光和室外条件，持续100天。三个可控全降解BOPP膜样品用不同量的降解助剂来生产，即原材料总重量的1重量％，称作“短期”；原材料总重量的0.7重量％，称作“中期”；原材料总重量的0.1重量％，称作“长期”。在试验期间对每个BOPP膜采样，并进行标准的拉伸强度和伸长率试验。

图7显示每个BOPP膜伸长率(％)随时间(天)的变化。短期可控全降解BOPP膜的结果以菱形块标记表示，中期可控全降解BOPP膜的结果以方块标记表示，长期可控全降解BOPP膜的结果以三角标记表示，而常规BOPP膜的结果以十字标记表示。

试验结果表明，暴露于自然环境中的UV光和温度足以引发本发明的降解。

另外，试验结果表明，短期可控全降解BOPP膜中几乎立即可见显著的降解，在记录10天后性质显著降解。对于中期可控全降解BOPP膜而言，记录至少20天的诱导期。对于中期膜，直到进入试验的约30天还没有记录到显著的降解，并且降解期中降解速度似乎比记录的短期膜的降解速度慢。对于长期可控全降解BOPP膜而言，诱导期至少为60天。在降解期中，长期膜表现比记录的中期和短期膜的降解速度要慢的降解速度。对于常规BOPP膜而言，在记录时间内基本上没有发现降解。这些结果清楚地表明，诱导期和降解速度取决于加入可控全降解BOPP膜中的降解助剂的量。降解助剂的浓度越高，诱导期越短并且膜的降解速度越快。

实施例8-当BOPP膜表面被印刷时降解过程的变化

根据实施例1中的配方并且使用实施例2的方法条件来制备BOPP膜。一片膜(“印刷的可降解BOPP膜”)的表面使用标准BOPP膜印刷技术来印刷。第二片膜(“平常的可降解BOPP膜”)的表面保持平常。将两片膜在炉中于80℃热处理1分钟。在热处理前后测量拉伸强度。使用这些结果的外推来估计热处理膜的诱导期。其结果是：

1)平常的可降解BOPP膜具有7到8个月的诱导期。

2)印刷可降解BOPP膜具有6到7个月的诱导期。

因此，结果表明印刷过程能影响本发明的BOPP膜的诱导期长度。

本发明的优点

本发明的优点包括以下方面：

本发明在典型的处理条件，包括填埋场中的典型温度下降解。

本发明在降解过程中不产生已知的有害副产物。终产物是二氧化碳和水。因此，该产品是环境友好的。

所述的安排已经事先说明，并且可以在不背离本发明的精神和范围的前提下做出许多修改，这包括每种新的特征和本文所述特征的新组合。

本领域技术人员将理解，本文描述的本发明可以接受那些具体描述之外的变化和修改。应当理解本发明包括所有这些在本发明范围之内的变化和修改。

Claims (41)

1、包含聚丙烯材料和降解助剂的可控全降解双轴取向聚丙烯(BOPP)制品，其中该BOPP制品的降解取决于该BOPP制品中所含降解助剂的预定量。

2、根据权利要求1的可控全降解BOPP制品，其中该BOPP制品的降解由于预定条件得到满足而引发。

3、根据权利要求2的可控全降解BOPP制品，其中该预定条件是将该BOPP制品暴露于光、紫外光、热条件或其组合的结果。

4、根据权利要求2或3的可控全降解BOPP制品，其中该预定条件是从该BOPP制品生产时起已经过去的特定时间。

5、根据前述权利要求之任一项的可控全降解BOPP制品，其中该BOPP制品的降解包括生物降解阶段。

6、根据权利要求5的可控全降解BOPP制品，其中该生物降解阶段导致至少60％该BOPP制品转化成二氧化碳和水。

7、根据权利要求5或6的可控全降解BOPP制品，其中该生物降解阶段包括微生物活动。

8、根据前述权利要求之任一项的可控全降解BOPP制品，其中该BOPP制品的降解包括诱导期和降解期两个阶段，在诱导期中该BOPP制品基本上保持不变的物理性质，而在降解期中该BOPP制品降解。

9、根据权利要求8的可控全降解BOPP制品，其在诱导期具有与常规BOPP制品基本上相同的物理性质。

10、根据前述权利要求之任一项的可控全降解BOPP制品，其包含总重量0.1-15重量％，优选0.2-5重量％，更优选0.2-2重量％的降解助剂。

11、根据前述权利要求之任一项的可控全降解BOPP制品，其中该降解助剂是包含过渡金属盐络合物的活性成分络合物。

12、根据权利要求11的可控全降解BOPP制品，其中该过渡金属盐络合物含有或包含钴、镍、锌、铁或其组合。

13、根据前述权利要求之任一项的可控全降解BOPP制品，其中聚丙烯材料包含任何形式的聚丙烯或其组合。

14、根据权利要求13的可控全降解BOPP制品，其中该聚丙烯材料选自丙烯的均聚物、丙烯与乙烯或丁烯的共聚物、丙烯与乙烯及丁烯的三元共聚物，或它们的混合物。

15、根据权利要求13或14的可控全降解BOPP制品，其中该聚丙烯材料是丙烯的均聚物。

16、根据前述权利要求之任一项的可控全降解BOPP制品，其进一步包含选自防静电添加剂、防粘连添加剂、滑爽添加剂或其组合的添加剂。

17、根据前述权利要求之任一项的可控全降解BOPP制品，其中该BOPP制品是BOPP膜。

18、根据权利要求17的可控全降解BOPP膜，其包含一层。

19、根据权利要求17的可控全降解BOPP膜，其包含多层。

20、包含多层的可控全降解BOPP膜，其中至少一层是权利要求17的可控全降解BOPP膜。

21、根据权利要求20的可控全降解BOPP膜，其中该可控全降解BOPP膜层是内层。

22、根据权利要求17-21之任一项的可控全降解BOPP膜，其包括三层，包括包封内部“芯”层的两个外部“表”层，其中三层的每层具有相同或不同的组成，并且三层的每层具有相同或不同的厚度。

23、根据权利要求22的可控全降解BOPP膜，其中该表层与该芯层一起被共挤压。

24、控制包含聚丙烯材料和降解助剂的双轴取向聚丙烯(BOPP)制品降解的方法，所述方法包括在该BOPP制品中添加预定量的降解助剂的步骤。

25、根据权利要求24的控制BOPP制品降解的方法，其中该BOPP制品的降解包括诱导期和降解期两个阶段，在诱导期中该BOPP制品基本上保持不变的物理性质，而在降解期中该BOPP制品降解，其中降解助剂的预定量改变两个阶段的特征。

26、根据权利要求25的控制BOPP制品降解的方法，其中该两个阶段的特征包括诱导期的长度、降解期中该BOPP制品降解的速度、降解期的长度，或其组合。

27、根据权利要求25或26的控制BOPP制品降解的方法，其中该BOPP制品所含降解助剂的量改变诱导期的长度。

28、根据权利要求25-27之任一项的控制BOPP制品降解的方法，其中该BOPP制品所含降解助剂的量改变降解期中该BOPP制品降解的速度。

29、根据权利要求26-28之任一项的控制BOPP制品降解的方法，其中诱导期的长度和/和降解期中该BOPP制品降解的速度还随该BOPP制品所暴露于的温度、光、微生物或其组合而变化。

30、根据权利要求24-29之任一项的控制BOPP制品降解的方法，其中该BOPP制品是膜。

31、可控全降解双轴取向聚丙烯(BOPP)制品的制备方法，所述方法包括下列步骤：

·形成聚丙烯材料与预定量降解助剂的混合物；

·使该混合物形成层；

·在双轴方向上定向该层；

从而产生具有取决于混合物所含降解助剂的预定量的降解特征的BOPP制品。

32、根据权利要求31的方法，其中用挤压和浇铸方法使该混合物形成层。

33、根据权利要求31或32的方法，其中该降解特征包括诱导期的长度、降解期中该BOPP制品降解的速度、降解期的长度或其组合。

34、根据权利要求31-33之任一项的方法，其中该BOPP制品是BOPP膜。

35、根据权利要求31-34之任一项的方法，其中该聚丙烯材料和降解助剂的混合物进一步包含防粘连添加剂、防静电添加剂或它们的混合物。

36、根据权利要求31-35之任一项的方法，其中在该层的每一侧提供表层。

37、根据权利要求36的方法，其中该表层也从经历挤压和浇铸过程的聚丙烯树脂和降解助剂生产。

38、根据权利要求36或37的方法，其中该表层与该芯层一起被共挤压。

39、根据权利要求36-38之任一项的方法，其中在提供该表层后定向该层。

40、根据权利要求35-39之任一项的方法，其中该表层也在双轴方向上被定向。

41、通过权利要求31-40之任一项的方法制备的BOPP制品。

Images